Question

如圖所示，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，將它置于一充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)的空間中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右。已知當(dāng)細(xì)線向右偏離豎直方向的偏角為θ時(shí)，帶電小球處于平衡狀態(tài)。求：

⑴小球帶電量為多少？
⑵如果使細(xì)線向右與豎直方向的偏角由θ增大為β，且自由釋放小球，則β為多大時(shí)，才能使細(xì)線達(dá)到豎直位置時(shí)，小球的速度又剛好為零？
⑶如果將小球向左方拉成水平，此時(shí)線被拉直，自由釋放小球后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線又被拉直？

Answer 1

（1）（2）β=2θ （3）

試題分析：
（1）小球平衡狀態(tài) Eq=mgtanθ,解得
（2）對(duì)整個(gè)過程由動(dòng)能定理 mgL(1-cosβ)-EqLsin　β="0" ，解得 tanβ/2=tanθ,解得：β=2θ
（3）自由釋放后小球作勻加速直線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線又被拉直過程中， 因?yàn)?s = 2Lsinθ 
而  
根據(jù)
得